Dirbtiniai raumenys su savo rankas: gamybos ir funkcijos

Šiuolaikiniai robotai gali susidoroti. Bet tuo pačiu metu jie yra toli nuo žmogaus lengvumo ir grakštumo judėjimo. Ir už tai, kad kaltė - Nepakankama dirbtinių raumenų. Mokslininkai daugelyje šalių bando išspręsti šią problemą. Straipsnyje bus skirta trumpa apžvalga jų nuostabių išradimų.

Polimerinės raumenys Singapūro mokslininkų

Žingsnis link labiau humanoidų robotų neseniai padarė Nacionalinio Singapūro universiteto išradėjai. Šiandien Androids sunkiasvoriai atakos hidraulinių sistemų veikimą. Reikšmingą neigiamą praeitį - mažas greitis. Dirbtiniai raumenys robotai atstovauja Singapūro mokslininkų Cyborg leidžia ne tik pakelti objektus, kurie yra 80 kartų sunkesnis už savo svorio, bet taip pat tai padaryti taip greitai, kaip asmenį.

Novatoriškas dizainas, ilgas ruožas iki penkių kartų, ji padeda "apeiti" robotai net skruzdės, kurie yra žinomi, gali atlikti objektų iki 20 kartų sunkesnis nei jų pačių ląstelių masės. Polimerinės raumenys turi šiuos privalumus:

• lankstumas;
• stebina stiprumo;
• lankstumas;
• gebėjimas keisti savo formą per kelias sekundes;
• konvertuoti kinetinę energiją į elektros energiją.

Tačiau tuo pačiu metu, mokslininkai nesiruošia sustoti - jų planus sukurti dirbtinį raumenų, kurie leistų robotas pakelti krovinį, yra 500 kartų sunkesnis už jį!

Atidarymas Harvardo - elektrodų ir elastomero raumenų

Išradėjai, kurie dirba taikomosios ir inžinerija, Harvardo universiteto pristatė kokybiškai naują dirbtinės raumenis vadinamųjų "minkštųjų" robotai. Pasak mokslininkų, jų palikuonys, susidedanti iš minkštos elastingos medžiagos ir elektrodų, kurių sudėtis ir anglies nanovamzdelių, jų savybes, yra ne mažesnis nei žmogaus raumenų!

Visi esami Šiandien robotai, kaip jau minėta, yra grindžiami diskus, kurių mechanizmas - tai hidraulikos ar pneumatika. Tokios sistemos veikia suspaustu oru ar reakcijos cheminių medžiagų. Neįmanoma statyti robotas, pavyzdžiui, minkštos ir greitai kaip žmogus. Harvardo mokslininkai pašalino šį trūkumą, sukuriant naują koncepciją dirbtinių raumenų robotai.

Naujosios "raumenis" kiborgų - kelių sluoksnių struktūra, kurioje iš nanovamzdelių elektrodai Clark laboratorijoje, paleisti viršutinių ir apatinių sluoksnių lanksčiai elastomero, yra mokslininkų iš Kalifornijos universiteto jau idėja. Šie raumenys yra idealiai tinka tiek "minkštųjų" Androids ir laparoskopinių priemonių operacijos.

Dėl šio nuostabaus išradimo Harvardo mokslininkai nesustabdė ten. Vienas iš jų naujausius įvykius - tai biorobot-rampa. Jo sudedamosios dalys - širdies raumenų ląstelės žiurkėms, aukso ir silicio.

Išradimas Bauhmana grupė: vienos rūšies dirbtinių raumenų remiantis anglies nanovamzdelių

1999 metais Australijos mieste Kirchberg tuo 13 Tarptautinės Žiemos mokyklos susitikimas dėl elektroninių savybių naujoviškų medžiagų, skaitė mokslininkas Ray Bauhman darbo bendrovėje Sąjungininkų signalą ir galvos tarptautinės mokslininkų komandos. Jo žinia buvo dirbtinių raumenų tema.

Kūrėjai pagal Ray Bauhmana, pajėgūs teikti anglies nanovamzdelių lakštų nanopaper forma. Kanalėliuose šiame išradime yra stipriai persipynę ir įsipainiojęs tarpusavyje. Ji nanopaper jo išvaizda priminė įprasta - tai buvo galima laikyti savo rankose, supjaustyti juostelėmis ir vienetų.

Eksperimentas grupė protas buvo labai paprasta - prijungtos prie skirtingų vienetų nanopaper pusių mokslininkai lipnia juosta ir nukrito dizainą druskos laidžios tirpalu. Po slabovoltnaya baterija buvo įtraukta abi nanobelts prailginta, ypač tą, kuris buvo prijungtas prie neigiamo gnybto elektros baterijų; tada riesta popieriaus. Modelis dirbtinio raumenų funkcionavimui.

Pats Bauhman mano, kad jo išradimas po kokybinės modernizavimo gerokai transformuoti robotų, nes tokie anglies raumenys per lenkimo / pratęsimo sukurti elektrinį potencialą - energijos gamybai. Be to raumenynas yra tris kartus stipresnis nei žmogaus gali veikti labai aukštos ir žemos temperatūros, naudojant jų darbas mažai srovės stiprumas amperais ir įtampos. Tai visai įmanoma, jos taikymas ir protezavimo žmogaus raumenų.

Teksaso universiteto: dirbtiniai raumenys meškere ir siuvimo siūlai

Vienas iš ryškiausių yra mokslinių grupių darbo iš Teksaso universiteto, kuris yra Dalase. Ji sugebėjo gauti dirbtinio raumenų modelį jėga ir galia primena reaktyvinį variklį - 7.1 AG / kg! Šie raumenys yra šimtus kartų stipresnės ir labiau produktyvus žmogaus. Bet labiausiai stebina tai, kad jie yra pagaminti iš primityvių medžiagų - aukšta pastolių polimero ir siuvimo siūlus.

Maitinimas tokie raumenys - tai temperatūros kritimas. Ji suteikia siuvimo siūlai, padengtas plonu metalo sluoksniu. Tačiau ateityje, robotai raumenys gali maitinti ne iš savo aplinkos temperatūros pokyčių. Ši funkcija, beje, jis gali būti naudojamas, siekiant prisitaikyti prie oro drabužius ir kitų panašių įrenginių.

Jei pasukti polimero ta pačia kryptimi, tai bus žymiai sumažės, kai šildomas ir sparčiai plečiasi, kai aušinamas, bet jei kita - tai iš esmės prieštarauja. Pavyzdžiui nesuktas struktūra gali būti, pavyzdžiui, pasukti rotorių ties greičio persekiotoją 10 tūkstančių. Rev / min. Be to, šie dirbtiniai raumenys meškere yra tai, kad jie gali būti sumažintas iki 50% savo pradinio ilgio (žmogaus tik 20%). Be to, jie pasižymi puikia ištverme - tai raumenynas nėra "pavargę", net po to, kai milijoninis pasikartojimą ir veiksmų!

Iš Teksaso į Cupid

Atidarymas mokslininkų iš Dallas įkvėpė daugelis mokslininkų iš viso pasaulio. Sėkmingai pakartoti jų patirtį, tačiau buvo tik vienas robotų - Alexander Nikolayevich Semochkin vadovas Informacinių technologijų laboratorijos Baltarusijos valstybinio pedagoginio universiteto.

Iš pradžių, išradėjas kantriai laukė naujų straipsnių mokslas apie masinės įvežimo į praktikos išradimo kolegomis iš JAV. Kadangi tai neįvyko, Sibiro mokslininkas nusprendė su jo šalininkai pakartoti nuostabią patirtį ir sukurti savo rankas dirbtiniai raumenys, pagaminti iš vario vielos ir meškere. Bet, deja, kopija pasirodė esąs netvarus.

Įkvėpimas iš "Skolkovo"

Grįžti į beveik apleistų eksperimentų Aleksandra Semochkina padarė bylą - mokslininkas puolė robotehnicheskuyu konferencijoje "Skolkovo", kur jis susitiko su mąstančių iš Zelenograd "Neyrobotiks" bendrovės vadovas. Kaip paaiškėjo, bendrovės inžinieriai taip pat užsiima nuo mišką raumenų kūrimas, kuris yra gana perspektyvi.

Grįžti namo, Aleksandras su naujomis jėgomis pradėjo dirbti. Šešias savaites jis sugebėjo ne tik surinkti veiksmingas dirbtinių raumenų, bet ir sukurti mašiną juos sukant, kuris pagamintas iš meškere ritės yra griežtai pakartoti.

M. Marijos apsireiŠkimo dirbtiniai raumenys

Norėdami sukurti penkių centimetrų raumenų A.N. Semochkinu reikia kelių metrų vielos ir 20 cm paprastas valas. Terminas "gamyba" raumenų aparatai, beje, spausdinami 3D-spausdintuvą, susuka 10 min ranką. Tada pusę valandos struktūra yra dedamas į degimo iki +180 laipsnių Celsijaus krosnį.

Spauskite, pavyzdžiui raumenų įmanoma naudojant elektros srovę - užtenka prijungti šaltinį su viela. Kaip rezultatas, jis pradeda kaisti ir perduoti savo šilumą meškere. Paskutinis ištempti arba sumažinti - priklausomai nuo raumens tipą, kad susuktų mašina.

planai išradėjas

Naujas projektas Aleksandra Semochkina - "mokė" pagal raumenų greitai grįžta į pradinę būseną. Tai gali padėti greitai atšaldant tiekimo laido - mokslininkas mano, kad šis procesas vyks po vandeniu greičiau. Gavus panašus raumenų, pirmasis jos savininkas Iskanderus - antropomorfinių robotas BSPU.

Mokslininkas nelaiko savo išradimą paslaptis - išdėstomos vaizdo įrašus "YouTube" ir planuoja parašyti straipsnį su išsamiomis instrukcijomis, kaip sukurti automobilius, raumenų sukimo žvejybos linija ir viela.

Laikas nestovi vietoje - dirbtiniai raumenys, kuriuos mes jums sakiau, jau naudojamas chirurgijoje endo- ir laparoskopinės operacijos. Ir laboratorijoje, "Disney" "su savo dalyvavimo surinko veikiančią ranką.